Лаб. 2. Изучение изобарного процесса

1. При каких условиях для определения параметров состояния газа можно использовать уравнение V=constT?

Условия, при которых можно использовать уравнение изобарного процесса (V=constTV=\mathrm{const}T) для определения параметров состояния газа, являются следствием закона Гей-Люссака, т.е. когда соблюдается постоянство массы газа (количества вещества) и давления.

2. Почему при выполнении данной работы процесс охлаждения воздуха можно считать практически изобарным?

После погружения трубки в воду комнатной температуры воздух в ней, постепенно охлаждаясь, сжимается. Вода поступает в трубку, уменьшает ее внутренний объем, вследствие чего давление воздуха в трубке постепенно становится равным атмосферному давлению.

3. Как определить, когда наступило выравнивание температуры воздуха в трубке и температуры нагретой воды в стакане калориметра?

При нагревании происходит расширение воздуха и в воде наблюдались пузырьки, выходящие из трубки. После установления теплового равновесия между водой и воздухом в трубке выход пузырьков прекратится.

4. Суперзадание. Используя оборудование для данной лабораторной работы, барометр-анероид и штангенциркуль, определите массу воздуха в трубке.

Масса воздуха в трубке m=ρV=ρlS=ρlπd24m = \rho V = \rho lS = \rho l \cdot \dfrac{\pi d^2}{4}, где ρ=pMRT\rho = \dfrac{pM}{RT} - плотность воздуха, ll - длина трубки, в которой находится воздух, dd - внутренний диаметр трубки.

Расчетная формула:

m=πd2lpM4RTm = \dfrac{\pi d^2lpM}{4RT}.